Estudio de la cinética de saponificación del acetato de etilo

Laboratorio 6
DETERMINACIÓN DE LA LEY DE VELOCIDAD
ESTUDIO DE LA CINÉTICA DE SAPONIFICACIÓN DEL ACETATO DE ETILO

INTRODUCCIÓN

Como ya sabemos, “Velocidad de reacción” puede expresarse como la velocidad de consumo de un reactante o como la velocidad de formación de un producto. Consideremos la siguiente reacción:
aA + b B p P + qQ

La velocidad de reacción, estará dada por:V = -1 d [A] = -1 d [B] = 1 d [P] = 1 d [Q]
a dt b dt p dt q dt

Dado que esta variable es medible experimentalmente, se pueden utilizar ciertos métodos (tanto químicos como físicos) para realizar mediciones con eficacia y obviar desventajas siendo en optimas condiciones, la velocidad de reacción de nuestro sistema más rápido que la reacción en estudio.En general, este parámetro depende principalmente de la temperatura y de las concentraciones de los participantes. Es decir, si se desea determinar la concentración de A en la reacción anterior se debe trabajar con la “ecuación diferencial de velocidad”; la cual dependerá si se trata de una reacción de primer o de segundo orden.

Para una reacción de primer orden, la concentración de A estarádada por:

[A] = Ao · e ( - k · t )

Donde Ao corresponde a la concentración denotada al tiempo inicial.

Una variable equivalente para obtener la “ley de velocidad” es usando la concentración de reactivo que ha reaccionado a un tiempo “t”, denotado por “x” (concentración luego del tiempo t) según:

Ln a = k · t
(a –x)

Mientras que si se tratase de una reacción de segundo orden, se tiene que:

1 - 1 = k · t
[A] [Ao]

Que como se sabe, A corresponderá a la concentración e el tiempo “t”, mientras que Ao es la concentración en el tiempo inicial.

En este practico, se procedió a la determinación de k de velocidad de“acetato de etilo” (una reacción de segundo orden), que como ya sabemos en esta reacción participaran iones donde se utilizara el método físico: “conductividad específica k”.

Donde, luego de un procedimiento matemático, se determina que para una reacción de segundo orden como el caso de la “saponificación de acetato de etilo” su respectiva ecuación integrada de velocidad será:

1 - 1= k · t
[A] [Ao]

Considerándose los parámetros previamente señalados; siendo k la constante de velocidad; la cual se relaciona con la conductividad específica de la disolución según:

1 • [(k - ko) / ( k ∞ - k )] = k · t
[Ao]

Donde ko corresponde a laconductividad al tiempo inicial y k∞ cuando la conductividad especifica tiende a infinito.

Finalmente, como en este práctico se trabajará con la reacción de saponificación de acetato de etilo, se tiene que la velocidad de reacción, predice un comportamiento lineal de k VS (ko – k)/t, de modo que el valore de la constante de velocidad puede obtenerse de la respectiva pendiente, según:

K = 1 •[(ko – k /t)] + k∞
k[Ao]

OBJETIVO

Este práctico tiene como objetivo:

1. Utilizar una propiedad física para el seguimiento de la cinética de una reacción química.

2. Determinar la constante de la ley de velocidad de una reacción química mediante un método físico. Reacción de saponificación del acetato de etilo.REACTIVOS Y MATERIALES

- Tubo de 150 ml
- Pipetas volumétricas de 50 ml
- Vaso de precipitado de 100 ml
- Conductivimetro
- Solución 0,02M de hidróxido de sodio y acetato de etilo
- Agitador magnético

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

- Armar el aparataje según corresponde, con su respectivo medidor de conductividad.

- Lavar de buena manera el tubo a...